空分復用技術受捧 單模多芯光纖前景看好 135億人可同時通話的光纖是怎樣煉成的？

譚倫

近日，烽火科技在國內首次實現560Tb/s超大容量波分復用及空分復用的光傳輸系統實驗，傳輸容量是日常用標準單模光纖傳輸系統最大容量的5倍，可以實現一根光纖上135億人同時通話，成為國內光通信領域重大科技成果，也標志著我國在“超大容量、超長距離、超高速率”光通信系統研究領域達到國際先進水平。為此，《通信產業報》記者特別采訪了全程參與此次光傳輸系統實驗的武漢郵電科學研究院光纖通信技術和網絡國家重點實驗室光系統研究室副主任賀志學，就此次光傳輸實驗承載的意義進行解讀。

空分復用：光纖上的“高架橋”

在光纖通信領域，波分復用是非常常見的概念與技術手段。而“空分復用”則是近年來隨著單模多芯光纖的發展而進入業界視野。據悉，此次實現560Tb/s超大容量傳輸的單模七芯光纖同時采用了波分復用及空分復用技術。

賀志學表示，如果將現有的商用光通信設備采用的標準單模光纖比作是我們現有的單層道路，那么我們采用的七芯光纖空分復用就等于一次性鋪下了七層高架，所謂“空分復用”，就是從空間的維度來擴充光通信系統的數據承載傳輸能力。借助空分復用技術，單模多芯光纖才實現了相比普通光纖幾何級增長的數據傳輸量。

單模多芯光纖：前景光明 商用不易

信息爆炸式的增長推動了承載90%以上信息承載傳遞任務的光通信系統更新換代，但是系統容量的提升已經跟不上信息增長的速度。賀志學表示，預計到2020年，容量需求會接近現有單模光纖商用光通信系統的理論極限，所以探索新型光纖光通信系統及關鍵傳輸技術成為了光通信領域的熱點，以便滿足未來信息傳遞的需求。單模多芯光纖因其可以在一根光纖里有七芯或者更多芯，在傳輸容量成倍擴展的同時，鏈路放大無需增加數量，具有成本優勢，簡單來說就是只需放一根光纜到地下，就可以達到目前放多根光纜的傳輸能力。

雖然單模多芯光纖的芯數理論上沒有極限，但實際生產卻并不容易。賀志學告訴記者，目前國際上研究已有22芯，但芯數越多，纖芯尺寸會越大，制作也越困難，也更加難以與收發光系統配合實現信號傳輸。因此，單模多芯光纖的商用依然任重而道遠。

560Tb/s：意義不止是135億人同時通話

在此次實驗成功后，大眾對于“135億人同時通話”表示驚訝的同時，也對其是否必要感到困惑。賀志學表示，“135億人同時通話”只是一個對容量的形象比喻，意在說明實現的光傳輸系統對信號的承載傳遞能力，并非只能用于通話。560Tb/s也可以用500萬人同時百兆寬帶上網，1秒鐘下載五萬部高清電影，其意義體現在對5G、VR時代產生的巨量數據，提供信號傳遞的通信保障。

賀志學表示，在多芯光纖光傳輸領域，此次實驗實現的容量值在國際上屬于第四位，而單從光傳輸實現的總容量來看，此次實驗實現的容量在國際上處在第五位（從已有報道文獻中比較得出），現在國際上實現的容量最大的是2Pb/s，其采用的是少模多芯光纖，而我們跟他們的差距就在于未采用這種技術，如果結合實驗組在2015年做的少模光纖光傳輸，在容量上我們是可以超越這個數值的，而這也是今年實驗組重點要突破的技術。